Мне представляется, что данный пример является типичным примером отношения между общими теориями, или точками зрения, и “фактами”. Важность и. опровергающий характер решающих фактов можно обосновать только с помощью других теорий, которые хотя и являются фактуально адекватными, но не coгласуются с проверяемой концепцией. Поэтому изобретение и разработка альтернатив предшествуют производству опровергающих фактов. Эмпиризм, по крайней мере в некоторых его наиболее разработанных вариантах, требует, чтобы эмпирическое содержание всякого нашего знания по мере возможности возрастало. Следовательно, изобретение альтернатив обсуждаемых точек зрения составляет существенную часть эмпирического метода. И наоборот, тот факт, что условие совместимости устраняет альтернативы, показывает его расхождение не только с научной практикой, но и с эмпиризмом. Исключая важные проверки, оно уменьшает эмпирическое содержание сохраняемых теорий (как говорилось выше, обычно это теории, появившиеся первыми) ; в частности, это условие уменьшает число таких фактов, которые могли бы показать пределы этих теорий. Последний результат применения условия .совместимости представляет особый интерес. Вполне возможно, что опровержение квантово-механических неопределенностей предполагает как раз такое включение современной теории в более широкий контекст, который не согласуется с идеей дополнительности и, следовательно, приводит к новым и притом решающим экспериментам. И столь же возможно, что отстаивание некоторыми современными ведущими физиками условия совместимости в случае успеха приведет к защите неопределенностей от опровержения. Таким образом, данное условие в конце концов может привести к тому, что некоторая точка зрения превратится в догму, полностью ограждающую себя — якобы во имя опыта — от любой возможной критики.
Рассмотрим эту по видимости “эмпирическую” защиту догматической точки зрения более подробно. Допустим, что физики—сознательно или бессознательно— полностью согласились с идеей дополнительности, что они разрабатывают ортодоксальную точку зрения и отказываются рассматривать ее альтернативы. Вначале это может быть совершенно безвредным. В конце концов, один человек и даже целая влиятельная школа какое-то время могут заниматься чем-то одним и разрабатывать теорию, которая их интересует, а не ту, которую они находят скучной. Предположим далее, что разработка избранной теории привела к успеху и удовлетворительно объяснила обстоятельства, которые когда-то были совершенно непонятными. Это дает эмпирическую поддержку идее, которая вначале обладала лишь одним преимуществом: она была интересной и увлекательной. Теперь обязательства по отношению к этой теории будут увеличиваться, а терпимость по отношению к альтернативам будет уменьшаться. Если верна мысль (высказанная в предыдущей главе) о том, что многие факты можно получить только с помощью альтернатив, то отказ от их рассмотрения будет иметь результатом устранение потенциально опровергающих фактов. В частности, не будут получены факты, открытие которых продемонстрировало бы общую и неустранимую неадекватность данной теории. Такие факты станут недостижимыми, теория покажется свободной от недостатков, и может создаться впечатление, будто “все свидетельства с беспощадной определенностью указывают... что все процессы, включая... неизвестные взапмодействия, согласуются с фундаментальным квантовым законом”. Это приведет к дальнейшему росту уверенности в уникальности принятой теории и к убеждению в тщетности любых попыток работать в иных направлениях. Будучи глубоко убеждены в том, что существует только одна “хорошая” микрофизика, физики будут пытаться объяснить неблагоприятные факты в ее терминах и не станут ломать голову, если такие объяснения окажутся не вполне удовлетворительными. Затем это научное достижение становится известным широкой публике. Научно-популярные книги (сюда относятся и многие книги по философии науки) увеличивают известность фундаментальных постулатов теории, область ее применения все более расширяется, а ученым-ортодоксам отпускают средства, в которых отказывают их противникам. Эмпирическая поддержка теории кажется громадной. Теперь шансы на рассмотрение альтернативных теорий действительно чрезвычайно малы, а конечный успех фундаментальных предположений квантовой теории и идеи дополнительности представляется несомненным.
В то же время достаточно очевидно, что этот видимый успех никоим образом нельзя рассматривать как признак, истинности и соответствия с природой. Более того, возникает подозрение, что отсутствие значительных трудностей является результатом уменьшения эмпирического содержания, обусловленного устранением альтернатив и тех фактов, которые могли быть открыты с их помощью. Иными словами, возникает подозрение, что достигнутый успех обусловлен тем, что за время своего развития теория постепенно превратилась в жесткую идеологию. Такая идеология “успешна” не потому, что хорошо согласуется с фактами,—ее успех объясняется тем, что факты были подобраны так, чтобы их невозможно было проверить, а некоторые—вообще устранены. Такой “успех” является целиком искусственным. Раз принято решение во что бы то ни стало придерживаться некоторых идей, то вполне естественно, что эти идеи сохранились. Если теперь первоначальное решение забыто или перестало быть явным, например если оно превратилось в привычку, то выживание этих идей само становится их независимой поддержкой, оно укрепляет принятое решение или делает его явным. Таким образом, круг замыкается. Именно так эмпирическое “свидетельство” может быть создано некоторой процедурой, которая получает оправдание в том самом свидетельстве, которое сама же создает.
“Эмпирическая” теория описанного вида (следует постоянно помнить, что фундаментальные принципы современной квантовой теории, и в частности идея дополнительности, печально близки к тому, чтобы превратиться в такую теорию) на этой стадии становится почти неотличимой от второразрядного мифа. Чтобы увидеть это, нам нужно лишь рассмотреть один из мифов, например миф о ведьмах и демонической одержимости, который был разработан католическими идеологами и господствовал в течение XV, XVI и XVII вв. на всем Европейском континенте. Этот миф представляет собой сложную объяснительную систему, содержащую большое количество вспомогательных гипотез, призванных объяснять особые случаи, поэтому он легко получает высокую степень подтверждения на основе наблюдения. Его штудировали в течение длительного времени, его содержание усваивалось в силу страха, предрассудков и невежества, а также благодаря усилиям ревностного и фанатичного духовенства. Идеи этого мифа проникали в наиболее распространенные способы выражения, заражали все способы мышления и накладывали отпечаток на многие решения, играющие большую роль в человеческой жизни. Этот миф предоставлял модели для объяснения любых возможных событий — возможных для тех, кто принимал его. Основные термины мифа были четко зафиксированы, и мысль (которая в первую очередь приводит к такой фиксации) о том, что они являются копиями неизменных сущностей и что изменение их значений, если бы оно произошло, было бы обусловлено человеческим заблуждением,—эта мысль теперь становится весьма правдоподобной. Убежденность в ее справедливости подкрепляет все маневры, используемые для сохранения мифа (включая устранение оппонентов). Концептуальный аппарат теории и эмоции, связанные с его применением, пронизывая все средства коммуникации, все действия и всю жизнь общества, обеспечивают успех таких методов, как трансцендентальная дедукция, анализ употребления слов, феноменологический анализ, иначе говоря, методов, содействующих дальнейшему “окостенению” мифа. (Это свидетельствует, между прочим, о том, что все эти методы, использование которых было характерной особенностью различных—как старых, так и новых— философских школ, имеют одну общую черту: они стремятся сохранить status quo духовной жизни.) Результаты наблюдений также будут говорить в пользу данной теории, поскольку они формулируются в ее терминах. Создается впечатление, что истина наконец достигнута. Но в то же время ясно, что всякий контакт с миром был утрачен, а достигнутая под видом абсолютной истины стабильность есть не что иное, как результат абсолютного конформизма. Действительно, как можно проверить или улучшить теорию, если она построена таким образом, что любое мыслимое событие можно описать и объяснить в терминах ее принципов? Единственный способ исследования таких всеохватывающих принципов может состоять в сравнении их с иным множеством столь же общих принципо”, однако этот путь-был исключен с самого начала. Следовательно, миф не имеет объективного значения, а продолжает существовать исключительно в результате усилий сообщества верящих в него и их лидеров—священников или нобелевских лауреатов. На мой взгляд, это самый решающий аргумент против любого метода, поддерживающего единообразие,—эмпирического или любого другого. Во всяком случае, любой такой метод есть метод обмана: он поддерживает невежественный конформизм, а говорит об истине; ведет к порче духовных способностей, к ослаблению силы воображения, а говорит о-глубоком понимании; разрушает наиболее ценный дар молодости—громадную силу воображения, а говорит об обучении.
Итак, в единстве мнений нуждается церковь, испуганные или корыстные жертвы некоторых (древних или. современных) мифов либо слабовольные и добровольные последователи какого-либо тирана. Для объективного познания необходимо разнообразие мнений. И метод, поощряющий такое разнообразие, является единственным, совместимым с гуманистической позицией. (В той степени, в которой условие совместимости ограничивает разнообразие, оно содержит теологический элемент, который, несомненно, заложен в культе “фактов”, столь характерном для всего нового эмпиризма.)
4
Не существует идеи, сколь бы устаревшей и абсурдной она ни была, которая не способна улучшить наше познание. Вся история мышления конденсируется в науке и используется для улучшения каждой отдельной теории. Нельзя отвергать даже. политического влияния, ибо оно может быть использовано для того, чтобы преодолеть шовинизм науки, стремящейся сохранить status quo
На этом заканчивается обсуждение одного из контриндуктивных правил, трактующего об изобретении и разработке гипотез, несовместимых с точкой зрения, которая хорошо подтверждена и общепризнана. Было укат зано на то, что проверка такой точки зрения часто нуждается в противоречащей ей альтернативной теории, так что совет, данный Ньютоном, откладывать обсуждение альтернатив до появления первой трудности ставит, так сказать, телегу впереди лошади. Ученый, заинтересованный в получении максимального эмпирического содержания и желающий понять как можно больше аспектов своей теории, примет плюралистическую методологию и будет сравнивать теории друг с другом, а не с “опытом”, “данными” или “фактами”; он скорее попытается улучшить те концепции, которые проигрывают в соревновании, чем просто отбросить их. Альтернативы, нужные для поддержания дискуссии, он вполне может заимствовать из прошлого. В сущности, их можно брать отовсюду, где удается обнаружить: из древних мифов и современных предрассудков, из трудов специалистов и из болезненных фантазий. Вся история некоторой области науки используется для улучшения ее наиболее современного и наиболее “прогрессивного” состояния. Исчезают границы между историей науки, ее философией и самой наукой, а также между наукой и ненаукой
Эта позиция, представляющая собой естественное следствие высказанных выше аргументов, часто подвергается нападкам, однако не с помощью контраргументов, на которые можно было бы легко ответите, а с помощью риторических вопросов. “Если пригодна любая; метафизика, — пишет д-р Хессе в своей рецензии на одну из моих прежних работ, — то возникает вопрос, почему бы нам не пойти назад и не развить объективную критику современной науки с позиций аристотелизма или даже колдовства?” Автор имеет в виду, что критика такого рода была бы смехотворной. На наш взгляд, рта мысль рассчитана на невежество читателей. Нередко прогресс достигался именно за счет той “критики из прошлого”, которая здесь подвергается осмеянию. Так мысль о движении Земли — эта странная, древняя и “совершенно нелепая” идея пифагорейцев—после Аристотеля и Птолемея была выброшена на свалку история и возрождена только Коперником, который направил ее. против ее же прежних победителей. Сочинения алхимиков сыграли важную роль, которая все еще недостаточно-хорошо изучена, в возрождении этой идеи; недаром их; тщательно изучал сам великий Ньютон. Примеры такого рода нередки! Ни одна идея никогда не была проанализирована полностью со всеми своими следствиями, и ни одной концепции не были предоставлены все шансы; на успех, которых она заслуживает. Теории устраняются и заменяются более модными задолго до того, как им представится случай показать все свои достоинства. Кроме того, древние ученые и “примитивные” мифы кажутся странными и бессмысленными только потому, что их научное содержание либо неизвестно, либо разрушено” филологами и антропологами, незнакомыми с простейшими физическими, медицинскими или астрономическими знаниями. Примером такого случая может служить колдовство, piece de resistance д-ра Хессе. Никто к ним всерьез не знаком, однако все на него ссылаются как на: образец отсталости и путаницы. Тем не менее колдовство имело прочную, хотя все еще недостаточно понятую материальную основу, и изучение его проявлений можно использовать для обогащения или даже для пересмотра наших знаний по физиологии.
5
Ни одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами, однако не всегда следует порицать ее за это. Факты формируются прежней идеологией, и столкновение теории с фактами может быть показателем прогресса и первой попыткой обнаружить принципы, неявно содержащиеся в привычных понятиях наблюдения
Рассмотрение того, как создаются, разрабатываются я используются теории, несовместимые не только с другими теориями, но даже и с экспериментами, фактами и маблюдениями, мы можем начать с указания на то, что ми одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами. И это не слухи и не результат небрежности. Такая несовместимость порождаются экспериментами я измерениями самой высокой точности и надежности.
Здесь следует провести различие между двумя разными видами расхождения между теорией и фактами: количественным и качественным.
Случай расхождения первого вида хорошо известен: из теории делают некоторое количественное предсказание, и реально полученное значение отличается от предсказанного на величину, выходящую за пределы возможной ошибки. Обычно здесь используются точные инструменты. Наука изобилует количественными расхождениями. Они порождают тот “океан аномалий”, который окружает каждую отдельную теорию.
Так, во времена Галилея коперниканское учение было настолько явно и очевидно несовместимо с фактами,. что Галилей был вынужден назвать его несомненно ложным. “Нет пределов моему изумлению тому—пишет он в более поздней работе,—как мог разум Аристарха и Коперника произвести такое насилие над их чувствами, чтобы вопреки последним восторжествовать и убедить”. Ньютоновская теория гравитации с самого начала столкнулась с трудностями, достаточно серьезными для того, чтобы обеспечить материал для ее опровержения. Даже в наши дни в нерелятивистской областя “существует огромное число расхождений между наблюдением и теорией”. Созданная Бором модель атома была введена и сохранена, несмотря на ясные и точные свидетельства, противоречившие ей. Специальная теория относительности была сохранена, несмотря на недвусмысленные экспериментальные результаты В. Кауфмана 1906 г. и опровержение Д. К. Миллера (я говорю об опровержении потому, что с точки зрения свидетельств того времени этот эксперимент был выполнен по крайней мере столь же хорошо, как и более ранние эксперименты А. Майкельсона и Э. В. Морли). Общая теория относительности, поразительно успешная в некоторых областях .(см., однако, ниже), не может объяснить 10" в движении узловых точек орбиты Венеры и более чем 5" в движении узловых точек орбиты Марса. Наряду с этим теперь вновь возникают сомнения относительно того, можно ли доверять новым вычислениям движения Меркурия, проведенным Диком и др. Все это количественные трудности, которые можно преодолеть посредством вывода новых числовых величин. Но они не заставят лас внести качественных улучшений.
Второй случай —- качественные недостатки —. менее известен, но представляет гораздо больший интерес. В этом случае теория несовместима не с каким-то малопонятным фактом, который известен лишь специалистам и может быть обнаружен с помощью сложной техники, а с обстоятельствами, которые легко заметить и которые известны каждому.
Первый и, по моему мнению, наиболее важный пример несовместимости этого рода дала теория Парменида о едином и неизменном бытии, которая противоречила почти всему, что мы знаем и воспринимаем. В пользу этой теории говорит многое, и некоторую роль она играет даже в наши дни, например в общей теории относительности. Зачатки этой теории встречаются еще у Анаксимандра. Впоследствии она была возрождена В. Гейзенбергом в его теории элементарных частиц, согласно которой фундаментальная субстанция или фундаментальные элементы универсума не могут подчиняться тем же законам, которым подчиняются воспринимаемые элементы. Теория Парменида была подтверждена аргументами Зенона, который указал на трудности, присущие идее континуума, состоящего из изолированных элементов. Аристотель внимательно изучил эти аргументы и разработал собственную теорию континуума. Тем неменее понятие континуума как совокупности элементов сохранялось и продолжало использоваться, несмотря на очевидные трудности, пока наконец эти трудности не были почти целиком преодолены в начале XX столетия.
Другим примером теории с качественными недостатками является теория оптических цветов Ньютона. Согласно этой теории, свет состоит из лучей различной преломляемости, которые могут быть разделены, воссоединены, подвергнуты преломлению, однако они никогда не изменяют своего внутреннего строения и обладают чрезвычайно малым пространственным сечением. Если считать, что поверхность зеркала является гораздо более грубой, чем поперечное сечение лучей, то теория лучей оказывается несовместимой с существованием зеркальных отображений (что признавал уже сам Ньютон): если свет состоит из лучей, то зеркало должно вести себя подобно грубой поверхности, т. е. должно представляться нам стеной. Ньютон спас свою теорию, устрани” эту трудность с помощью гипотезы ad hoc: “Отражение луча производится не одной точкой отражающего тела„ но некоторой силой тела, равномерно рассеянной по всей его поверхности”.
В данном случае качественное расхождение между теорией и фактом было устранено посредством гипотезы ad hoc. В других случаях не используется даже этот
сомнительный маневр: теорию сохраняют и стараются лросто забыть о ее недостатках. Примером такого рода может служить отношение к правилу Кеплера, согласно которому объект, рассматриваемый через линзу, воспринимается в точке пересечения лучей, идущих от линзы к глазу. Из этого правила следует, что объект, помещенный в фокусе, будет казаться бесконечно удаленным.
Рис. 1.
“Однако, напротив,—писал И. Барроу, учитель и предшественник Ньютона в Кембридже, комментируя это предсказание,—эксперимент убеждает нас в том, что (точка, помещенная недалеко от фокуса], кажется находящейся на различных расстояниях в зависимости от того, как расположен глаз наблюдателя... И она почти никогда не кажется находящейся дальше, чем мы видим ее невооруженным глазом, более того, иногда она представляется даже гораздо ближе... Все это как будто несовместимо с нашими принципами. Однако,—продолжает Барроу,—ни эта, ни любая другая трудность не заставит меня отказаться от того, что, как мне известно, согласуется с разумом”.
Упоминая о качественных трудностях, И. Барроу заявляет, что он, тем не менее, будет сохранять теорию. Это необычно. Обычный способ действий заключается в том, чтобы вообще забыть о трудностях, никогда не говорить о них и поступать так, как если бы теория с ними не сталкивалась. Такой образ действий весьма распространен в наши дни.
Согласно классической электродинамике Максвелла и Лоренца, движение свободной частицы является самоускоренным. Рассматривая внутреннюю энергию электрона, получают расходящиеся выражения для точечных зарядов, в то же время заряды конечной области можно привести в соответствие с принципом относительности только посредством добавления непроверяемых напряжений и давлений внутри электрона. Эта проблема вновь возникает в квантовой теории, хотя здесь она отчасти разрешается с помощью “перенормировки”. Последняя заключается в вычеркивании результатов определенных вычислений и замене их некоторым олисанием того, что в действительности наблюдалось. Таким образом, неявно принимают, что теория находится в затруднительном положении, но в то же время она формулируется так, как если бы был открыт некоторый новый принцип. Поэтому нет ничего удивительного, когда у философски неискушенных авторов складывается впечатление, что “все свидетельства с беспощадной определенностью указывают на то... [что] все процессы, включая... неизвестные взаимодействия, согласуются с фундаментальным квантовым законом”.
Весьма поучителен другой пример из современной физики, так как он мог бы привести к совершенно иному развитию нашего познания микрокосмоса. П. Эренфест доказал теорему, согласно которой классическая электронная теория Г. А. Лоренца в соединении с принципом четности исключает индуцированный магнетизм. Его основания чрезвычайно просты: согласно принципу четности, вероятность некоторого данного движения пропорциональна ехр(—U/RT), где U—энергия движения. Энергия электрона, движущегося в постоянном магнитном поле В, согласно Лоренцу, определяется равенством: U==Q(E+VXB), в котором Q есть заряд движущейся частицы, V — ее скорость и Е — величина напряженности электрического поля. Величина энергии во всех случаях сводится к QEV, если не допускать существования одиночных магнитных полюсов. (В соответствующем контексте этот результат серьезно поддерживает идеи и экспериментальные находки покойного Ф. Эренхафта (см. прим. 5 к гл. 3).)